智利查南托高原将建超级计算机为超级射电望远镜铺路 _智利

海拔5000米的智利查南托高原上，将建成专门处理ALMA射电望远镜阵列数据的超级望远镜。
每秒运行17千兆次、2000万个焊点、海拔5000米、花费48个月进行组装。
【智利查南托高原将建超级计算机为超级射电望远镜铺路】这些只是一台超级计算机所拥有的巨大数字中的一部分。这台超级计算机即将在智利偏远的高原上建成，建成后将负责运行世界上最复杂的地面望远镜之一。作为挑战之一，工程师们必须克服站点恶劣的环境和低氧空气，来建立阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）相关器。该相关器可以集合望远镜几十个天线捕捉到的深太空信号。“技术难题实在太多了，但是我们的队伍都克服了。”美国国家射电天文台（NRAO）北美ALMA项目指挥Mark McKinnon在一项声明中说。
ALMA目前已经在试运行，并将在3月完全建成。它将利用66架天线的巨型阵列来收集深太空中的电磁信号。为了生成更有价值的影像和信息，天文学家必须先使用一台超级计算机——也就是相关器——来处理信号并将阵列当做一个单独的望远镜使用。然而，法国波尔多大学天体物理学实验室的相关器子系统负责人Alain Baudry表示，在海拔5000米、氧气浓度只有海平面一半的高原处理2016对天线并不简单。这是因为，稀薄的空气使得冷却部件变得困难，数据存储驱动器也不能稳定地工作。
为解决这些问题，相关器的工程师将电阻器、电容器和其他部件的设计及配置最佳化，以此减少能量损耗，缓解空气冷却的难度。无盘相关器收集到的数据被传递到海拔2900米处的一个ALMA支持设备中，“并储藏在一个特殊的数据盘中。”Baudry说。最终，数据的备份会被输送到位于美国、欧洲和亚洲的ALMA子系统中。
基于其偏远的地理位置，工程师们将相关器的组装分成了四步，第一步就是2008年将机器的第一部分运至智利。“这四步中，每一步都会在智利进行2个月的组装和试运行。”NRAO的Richard Lacasse说。他负责相关器的装配，并于上月底完成了工作。
这是一项野心勃勃的计划。“我们总共需要将近3000个复杂的电路芯片。”Baudry提到，“而且很多芯片都需要大量电子元件。”例如，我们需要32768个定制芯片来执行乘法运算。另外，工程师还必须囤积不少零件来保持相关器约20至30年的寿命。
该相关器会成为其他超级计算机的模板吗？Baudry说，可能不会，因为这台机器是专门根据ALMA的需要制作的。他说，但这台计算机的部件“为消散热量所提供的方法和预防措施，可能会对将来通用超级计算机的设计者有用” 。

中国科学报张冬冬